结构件培训技巧课件1

1、Contents目目 录录 汽车起重机结构系统简述汽车起重机结构系统简述 汽车起重机金属结构分类汽车起重机金属结构分类 起重臂系统起重臂系统 主臂系统主臂系统 主臂伸缩系统主臂伸缩系统 副臂系统副臂系统 回转平台系统回转平台系统 车架系统车架系统 支腿系统支腿系统 轻量化轻量化汽车起重机是通过改变臂架长度和仰角进而改变载荷幅度的旋转类起重机，它从事的是高强度大载荷的工作，其对直接或间接的承载部件有着较高的强度和可靠性要求，这些结构件的强度、刚度和稳定性将直接影响汽车起重机的使用性能。汽车起重机的金属结构以回转平台为界，分为上车和下车两部分。上车部分由起重臂、配重、回转平台和起重司机室组成。下车

2、部分由车架、汽车司机室和支腿组成。上车部分通过回转机构和回转支承实现相对于下车部分旋转运动。起重机的金属结构将起重机连接成一个整体，承受起重机的自重以及作业时的各种外载荷。起重机的结构系统主要由起重臂、回转平台、车架和支腿四部分组成。汽车起重机结构系统简述汽车起重机结构系统简述汽车起重机金属结构分类：起重臂系统：主要包括主臂、副臂、臂端滑轮回转平台系统：主要包括转台结构、转台辅件车架系统：主要包括车架结构和车架辅件支腿系统：主要包括固定支腿和活动支腿其它结构件：吊臂支架、配重、吊钩固定装置、备胎固定装置等汽车起重机金属汽车起重机金属结构系统的分类结构系统的分类起重臂系统起重臂系统起重臂有箱型伸

3、缩式和桁架式两种。前者采用多节套装在一起的箱形结构，满足了起重机运行时臂架缩叠体积小，起重时臂架伸展幅度大的不同要求，成为现代流动式液压起重机的首选臂架型式。伸缩臂结构由基本臂、 n个伸缩臂和附加臂（臂端滑轮）组成，其铰支在回转平台上，通过变幅液压油缸的伸缩运动调整起重臂仰角改变作业幅度。起重作业时，起重臂在臂架变幅平面和回转平面这两个平面上承受压、弯联合作用，是起重机最主要的承载构件。起重臂必须同时满足强度、刚度和稳定性要求，才能保证起重作业的安全可靠。6箱形伸缩式起重臂由多节箱形臂架结构套装而成，通过臂架内部的伸缩液压缸和伸缩臂钢丝绳组，实现臂架伸缩，从而改变起重臂长度。用时伸展，不用时缩

4、回。由于臂架长度是连续可变的，伸缩臂通过液压油缸实现变幅作业，从而使伸缩臂呈悬臂受力状态。这就要求这种臂架有很大的抗弯强度。优点是机动性好，准备时间短；缺点是伸缩臂的自重较大。桁架式起重臂由受轴向力的弦杆和腹杆组成。臂架主要承受轴向压力，承受的弯矩较小，优点是自重较轻，缺点是在转移作业场地时，需要重新安装，安装过程比较耗时。汽车起重机的副臂多采用桁架式，可以和主臂形成多种安装角度，以加长臂架，满足了用户作业时高度和空间上的更多要求。起重臂系统起重臂系统7近几年，随着基础设施建设的发展，用户对产品的要求越来越高，这种要求也促使同行业厂家的竞争越来越激烈，因此对自身的产品发展也提出了更高的要求。同

5、时高强度钢材的发展及成熟；加工设备和加工方法的不断发展；伸缩机构设计的快速发展，特别单缸插销技术的成熟等使起重臂性能的改进成为可能。主臂的变化主要表现在：A、外观上很多都形成了自己特色和风格B、截面形式上从四边形向多边形和圆弧形过渡C、伸缩系统从传统的伸缩油缸加绳排的形式向单缸插销形式过渡D、吊臂的长度在竞争中不断加长E、吊臂技术在向大吨位发展起重臂起重臂系统系统主臂系统主臂系统8 主臂截面形状的分类及发展过程：矩形梯形多边形（五边形六边形八边形十二边形等） U形椭圆形 起重臂系统起重臂系统主臂系统主臂系统制造难度逐渐加大9伸缩系统的组成：由各节起重臂，伸缩机构，伸缩油缸等组成主臂系统主臂系统

6、伸缩伸缩系统系统10主臂伸缩系统是改变各臂节之间相对位置的机构。伸缩机构分类及发展过程：单缸（二节臂）单缸加一组伸缩绳组（三节臂）单缸加两组伸缩绳组或双缸加一组伸缩绳组（四节臂）双缸加两组伸缩绳组（五节臂）单缸插销。伸缩原理分类：顺序伸缩机构-伸缩臂的各节臂以一定的先后次序逐节伸缩。同步伸缩机构-伸缩臂的各节臂以相同的相对速度进行伸缩。独立伸缩机构-各节臂能独立进行伸缩的机构。组合伸缩机构-当伸缩臂超过三节时，可以同时采用上列的任意两种伸缩方式进行伸缩的机构对伸缩机构的研究是汽车起重机开发的重要课题，优良的伸缩机构能极大改善起重机的起重性能。主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统11伸缩技术分类：无

7、销全液压伸缩机构和自动插销式伸缩机构 无销全液压伸缩机构。优点：臂长变化容易，臂架长度是连续的，工作臂长种类多，实用性很强，成本较低；缺点：自重大，对整机稳定性的影响较大，限制了作业性能的提高。主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统12主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统无销全液压伸缩机构：第一种特点是最末一节伸缩臂采用钢丝绳伸缩，其它伸缩臂采用多级缸或多个单级缸或多级缸和单级缸套用等方式直接用油缸伸缩。因而最末伸缩臂的截面变化较大，其它臂节截面的变化较小。 多缸加一级绳排多缸加一级绳排 德马格、多田野德马格、多田野 单缸或多单缸或多缸两级缸两级绳排绳排 徐工、中联、柳工徐工、中联、柳工使用第二种特点是

8、单缸或双缸加两级绳排实现四节或五节臂的伸缩。这种伸缩方式在国内中小吨位的产品使用较普遍，但解决五节臂以上起重臂的伸缩难度很大。 13三节主臂：单油缸加一组伸缩钢丝绳组主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统14主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统四节主臂：单油缸加二组伸缩钢丝绳组15主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统五节主臂：双油缸加两组伸缩钢丝绳组16主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统四节主臂：三油缸（多缸伸缩）自动插销式伸缩机构 。优点：自重轻，在较长臂长作业工况，可以大幅提高整机稳定性起重性能；便于内部结构布置，提高了作业性能。缺点：技术难度大，臂架伸缩较费时，臂架长度不连续的，工作臂长种类少，成本非常

9、高。主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统18主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统采用单缸、互锁的缸销和臂销、精确测长电子技术，其优点是自重轻，对整机稳定性的影响小，吊臂截面变化小、吊重刚度好，但技术难度大，成本较高，臂长种类少，伸缩速度较慢。（顺序伸缩，从内向外） 自动插销式伸缩机构19主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统利勃海尔为自动插销式伸缩机构的开创者，其伸缩机构具有能互锁的缸销和臂销，且缸销设计在吊臂两侧，臂销设计在吊臂上平面 。其优点是结构简单，自锁性强，缺点是大变形拔臂销时费劲。格鲁夫将互锁的臂销和缸销合二为一，布置在吊臂的两侧 ，但结构布置困难、要求精度高。20 主臂伸缩机构是由倒置的伸缩油

10、缸和两组伸缩臂绳机构来实现二、三、四节臂同步伸缩的工作系统 目前我公司汽车起重机的伸缩机构有以下两种：四节臂产品采用同步伸缩方式（单缸加两组伸缩钢丝绳组）。五节臂产品采用顺序+同步伸缩方式（双缸加两组伸缩钢丝绳组）。目前我们正在研发独立伸缩方式（单缸锁销技术）。主臂系统主臂系统伸缩系统伸缩系统21主臂系统主臂系统副臂系统副臂系统汽车起重机的副臂多采用桁架式，副臂主要用于往高处提升较轻货物的工况。副臂一般为一节，也有两节以上的伸缩式副臂或折叠式副臂。在中、小吨位汽车起重机中副臂和主臂之间一般有2个或3个固定的安装角度，在大吨位汽车起重机中有在一定范围内连续变化的安装角度（通过副臂变幅机构或伸缩油

11、缸实现）。副臂的截面形式主要有三角形和四边形。三角形主要用在中小吨位，对其上弦杆的局部受力要求较高。在35吨以下产品中通常采用一级副臂，35吨以上产品通常采用二级折叠式副臂。22主臂系统主臂系统副臂系统副臂系统23主臂系统主臂系统副臂系统副臂系统转台结构形式：转台结构形式： 转台是用来安装吊臂、起升机构、变幅机构、回转机构、配重、上车司机室等的机架。转台通过回转支承装在起重机底架上，为了保证起重机正常工作，转台应具有足够的强度和刚度。对于汽车起重机为了有较好的通过性，转台的外形尺寸应尽量小。 轮式起重机转台通常采用焊接结构。目前转台的主要结构形式是板式结构。板式结构的转台是根据转台机构和设备布

12、置要求，由钢板焊成的承弯构件，在较大吨位的轮式起重机中，大都采用高强钢的板式结构。回转平台系统回转平台系统转台结构： 回转平台系统回转平台系统回转平台（转台）是上车各组成部分的支承连接平台。提供臂架的铰接点和上车各机构的运动约束，承受起升载荷和上车部分的自重，并通过旋转支承装置将上车载荷传递到下车部分。它上面安装有起重臂、起升机构、回转机构、变幅机构、配重、上车操纵室等作业装置，承受多个作业装置的载荷，受力状况较复杂，因此要求转台有足够的强度和刚度。配重设置在与臂架悬伸相反的方向上，起平衡稳定作用。回转支承用于联接上下车，内外圈分别安装在上车的转台和下车的车架上，它是支承上车，传递载何并进行水

13、平回转的装置。回转支承用高强度螺栓与上下车相连，能承受上车自重和载物重量的垂直载荷和倾翻力矩。回转平台系统回转平台系统回转平台系统回转平台系统我公司转台结构的目前特点：主要采用主立板双面槽钢加强高卷扬箱结构，主要受力部位采用箱体结构。转台底板采用拼接方式，主要采用外置式回转机构，与回转支撑连接受力较大部分采用高强钢厚板，中间受力较小采用薄板，体现轻量化设计意图。转台内部箱型结构采用板材直接成型，提高材料利用率，大圆角过渡，有效减小边缘应力集中。回转平台系统回转平台系统回转平台系统回转平台系统车架是整个起重机的基础结构，其作用是：将起重机工作时作用在回转支承装置上的载荷传递到起重机的支承装置。因

14、此，车架的刚度、强度将直接决定起重机的刚度和强度。对于轮胎起重机，履带起重机和采用专用底盘的汽车起重机，车架也是运行部分的骨架。使用通用汽车底盘改装的汽车起重机，车架（也称副车架）是专为承受起重机工作时的载荷作用而设置的，通过固定部件固定在通用汽车底盘上。一般小吨位汽车起重机采用这种形式，中大吨位的汽车起重机基本使用的是专用汽车起重机底盘。对于有支腿的流动式起重机。车架也是支腿的安装基础。车架系统车架系统车架系统车架系统车架是汽车起重机的骨架，是四大结构件中的一个重要部件，目前主要采用多室大箱形薄板结构，构造复杂，此结构的优点是强度大，抗弯扭能力强，变形小。缺点是制造难度大，焊接变形较难控制。

15、车架不仅承受着起重机的自身载荷，还传递着路面的支承力和冲击力。在不平路面行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在纵向平面内产生弯曲变形。汽车起重机车架由车架前段、车架后段、前后固定支腿箱、车架辅件等组成。车架系统车架系统支腿系统支腿系统支腿是安装在起重机底架上的支撑装置，起重机工作状态的支撑元件。其作用是：在不增加起重机宽度的条件下，为起重机工作是提供较大的跨度，从而保证在不降低流动式起重机机动性的前提下，增加工作时的稳定性（稳定线范围扩大），从而提高其起重性能。支腿在起重机运行时收回，起重作业时伸出并支承在坚实的基础上，将充气轮胎架空，构成刚性支撑，为起重作业提供较大的支承面积，提高稳

16、定性。按结构型式划分，支腿可分为：蛙式支腿；H型支腿；X型支腿；辐射式支腿；摆动支腿。早期的汽车起重机产品主要采用蛙式支腿，随着专用底盘的发展，目前中、小吨位汽起重机主要采用H型支腿，大吨位汽车起重机主要采用辐射式支腿。蛙式支腿：这种支腿的活动支腿铰接在固定支腿上，其展开动作由液压缸完成，特点是结构简单、重量较轻，但支腿跨度不大，只适用于小吨位的起重机。H型支腿：这种支腿有两个液压缸。活动支腿伸出后，工作时垂直腿撑地，形如h而得名。特点是支腿跨距较大，对场地适应性较好，目前已被广泛采用。x型支腿：这种支腿工作时，支腿呈x型，离地间隙小，在撑脚着地的过程中有水平位移发生，当其为小幅度时，重物活动

17、的空间比h型支腿要大，因此常和h型支腿混合使用，形成前h、后x的型式。辐射式支腿：以转台的回转中心为中心，从车架的盆形架向下呈辐射状向外伸出4个支腿。特点是稳定性好，在起重作业时，全部载荷不经过车架而是直接作用在支腿上，回此，可减轻车架自重并降低整机重心高度，保护底盘不受损坏。主要应用在一些特大型的起重机上。摆动支腿：这种支腿在起重作业时，支腿在液压缸的作用下能摆动到与车架纵向轴线相垂直的位置上；非工作状态时，可平行地固定在车架的两侧。特点是重量轻，但由于受空间大小的限制，支腿不能太长，所以横向支撑的间隔较小。支腿系统支腿系统支腿系统支腿系统支腿系统支腿系统按支腿数量划分，支腿可分为：单级支腿

18、：优点是结构简单，重量轻，成本低；缺点是支腿跨距受制与整车宽度，较小，影响整机稳定性起重性能。双级支腿：优点是可以得到较大的支腿跨距，提升整机稳定性起重性能；缺点是结构复杂，重量重，成本高。目前在70吨以下汽车起重机产品中主要采用单级支腿， 70吨以上汽车起重机产品中主要采用双级支腿。双级支腿按伸缩机构不同又可分为：单缸加一组伸缩绳组，此机构优点是支腿同步伸缩，伸缩速度快，自重轻，成本低；缺点是设计和安装较复杂，伸缩绳组在调试不好的情况下易出故障。双缸，此机构优点是支腿自由伸缩，设计和安装较简单，故障率较低；缺点是伸缩速度慢，自重重，成本高。主流厂家双级支腿主要选择的是第一种伸缩机构。支腿系统支腿系统支腿系统支腿系统轻量化：随着钢材等原材料的不断发展，汽车起重机金属结构采用材料的发展过程：Q345 15MnTi Q460（HG60） Q550（HG70） Q690（HG